Для чего служит перепускной клапан

Перепускной клапан и его роль в работе теплосети

Отопительные системы и водонагревательные приборы в ходе эксплуатации испытывают постоянные перепады давления и температур. Перегрев или резкое увеличение или падение напора рабочей среды может стать причиной поломки оборудования или узла трубопровода и даже коммунальной аварии. Чтобы сделать условия эксплуатации нагревательных приборов оптимальными и защитить теплосеть, используют устройства, позволяющие регулировать давление теплоносителя и поддерживать его на нужном уровне, – перепускные клапаны.

Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе

Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться. Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать. Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе.

Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.

Существует несколько видов регулирующей арматуры, которая справляется с этой задачей лучше, чем человек.

Перепускной, или переливной, клапан позволяет стабилизировать давление в трубопроводе путем перенаправления рабочей среды через дополнительную ветку трубопровода, называемую байпасом.

Регуляция происходит не единоразовым или периодическим стравливанием излишка теплоносителя, а порционно, благодаря чему поддерживается напор жидкости или газа постоянно на одном уровне.

Обратите внимание! Перепускная арматура управляет давлением автоматически, не требует участия человека и, в отличие от ручной регулировки, не завоздушивает систему.

Устройством можно и нужно оснащать трубопроводы любой сложности, но больше всего в регулировке напора нуждаются:

Принцип действия

Перепускной клапан в системе отопления устанавливают на байпас – дополнительную линию трубопровода, расположенную после насоса или разгонного коллектора и соединяющую подающую трубу с обратной.

Если бойлер является частью водной отопительной системы, то перепуск излишков воды может производиться также в обратном направлении, если же водонагреватель автономен, излишек сбрасывается в канализацию.

Устройство перепускной арматуры несложное:

При избыточном давлении заслонка давит на пружину, открывая пропускное отверстие в корпусе. Часть потока из линии подачи теплоносителя перенаправляется в линию отвода. В результате напор рабочей среды выравнивается до необходимого и поддерживается в этом состоянии.

Это важно! Чем больше давление жидкости или газа в трубах, тем сильнее сжимается пружина, тем шире открывается пропускное отверстие корпуса и больше теплоносителя перенаправляется в дополнительный контур.

Когда напор теплоносителя ослабевает, пружина разжимается и сдвигает заслонку обратно, перекрывая пропускное отверстие и прекращая подачу рабочей среды в дополнительный контур – давление в трубопроводе выравнивается.

Отличие от других регулировочных устройств

Нередко перепускной клапан путают с предохранительным и редукционным. Однако при общей схожести внешнего вида и функций, выполняемых этими устройствами, есть различия в механизме снижения давления и периодичности действия.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

Как выбрать клапан для бойлера и байпаса

В заводской комплектации бойлеры и байпасы либо оснащены самым простейшим перепускным клапаном, либо не имеют устройства для перенаправления потока.

В первом случае можно не вмешиваться в конструкцию водонагревателя или обводного элемента и устанавливать их в имеющемся виде.

Во втором случае необходимо приобрести и установить перепускные клапаны. Байпас без этого устройства будет только пропускать поток рабочей среды при отключении теплового контура, но давление регулировать не сможет. А бойлер, не оснащенный перепускным клапаном, подвержен перегреву и может сломаться, так как вода в нем будет закипать и превращаться в пар, еще больше увеличивая давление на трубы и сам тепловой агрегат.

Выбор устройства зависит от отопительного или водонагревательного прибора: используемого им топлива, максимально допустимого давления, указанного в технической документации.

Обратите внимание! Важно также учитывать собственные возможности по управлению процессом регулировки давления – есть ли навыки по настройке рабочих параметров перепускного клапана.

Цена изделия в данном вопросе может играть роль только при выборе между однотипными устройствами разных производителей.

Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:

Технические характеристики

Каждый перепускной клапан характеризуется несколькими параметрами, которые тоже следует учитывать при выборе изделия:

Источник

Технические характеристики и область применения перепускного клапана

газов, возникают перепады давления. Для постоянного регулирования напора потока и сброса избыточного давления в системе устанавливается перепускной клапан. Он применяется как в централизованных сетях, так и в локальных магистралях частных домов.

Общий вид перепускного клапана

Назначение и области применения

Перепускные клапана устанавливаются в жидкостных и газовых трубопроводах, в которых возможно регулярное повышение давления по разным причинам. Задачей этого устройства является поддержание рабочего давления в системе. При возрастании напора на участке магистрали перед установленным клапаном, он сбрасывает часть рабочей среды в обводной контур, снижая тем самым давление в основной системе.

Эти устройства находят применение в системах:

Отдельная область – автомобилестроение. Они устанавливаются в системах охлаждения и подачи топлива. Перепускными клапанами в автомобильных двигателях с турбонаддувом регулируется нагнетание воздуха турбокомпрессором.

Перепускной клапан турбины автомобильного двигателя

Конструкция и принцип работы любого перепускного клапана

Его корпус изготавливается из стали или латуни. Основным элементом внутреннего механизма является затвор (заслонка), закрывающий пропускное отверстие. Затвор удерживается в закрытом состоянии пружиной. В отдельных моделях его роль выполняют мембрана или диафрагма. Усилие пружины регулируется настроечным рычагом, выведенным на внешнюю поверхность корпуса.

Схема устройства клапана

Гидравлика работы основана на давлении потока рабочей среды в трубопроводе на затвор, находящийся внутри корпуса. Пока усилие меньше установленного регулировками рычага, сливное отверстие остается закрытым. Как только напор становится больше настроечного, давление на пружину приводит к ее сжатию. В результате отверстие для слива оказывается приоткрытым, и часть потока перепускается в обходной контур, уменьшая давление в основной гидросистеме.

Дальше происходит обратный процесс – снижение напора приводит к разжиманию пружины и закрытию затвора, и клапан снова готов к очередному сбросу. Выравнивание давления происходит постоянно, в автоматическом режиме. При работе системы в режиме «закрытой водяной задвижки» перепускной канал остается постоянно открытым, обеспечивая постоянную рециркуляцию потока носителя по обходному контуру.

Разрез перепускного устройства

Отличия от других видов защитных клапанов

Похожим устройством и принципом действия обладают и другие вентили, устанавливаемые для безопасной работы трубопроводов. Но они различаются по назначению и предъявляемым требованиям.

Перепускной вентиль уменьшает нагрузку на насосы системы без изменения количества носителя в ней.

Технические характеристики

Основные величины, определяющие возможности работы перепускных устройств в системе:

Разновидности перепускных клапанов

При схожести принципа действия и рабочих характеристик устройства имеют дополнительные различия.

Способ присоединения

На магистралях малого диаметра (до 150 мм) входные и выходные патрубки обычно выполняются под резьбовое соединение. Варианты – внешняя или внутренняя резьба патрубка. На трубопроводах большого сечения используется подключение методом сварки или с применением фланцевых соединений.

Фланцевые клапана большого диаметра

Направление потока

Вентиль, устанавливаемый в основном потоке, обычно имеет угловую форму для подключения отводящего контура. Клапана, включаемые в байпасную магистраль, могут быть и прямоточными.

Перепускной клапан прямого потока

Активный элемент

Обычно перекрытие выходного отверстия осуществляется затвором или заслонкой. Но в некоторых конструкциях запорным элементом является диафрагма, соединенная со штоком. Применение диафрагменных вариантов рекомендуется в магистралях с рабочей средой, содержащей помимо жидкости или газа твердые частицы.

Механизм действия

Различие в способе воздействия на запорный элемент обусловило появление двух типов вентилей.

Критерии выбора устройства

Перепускные вентили необходимы в следующих типах трубопроводных магистралей:

При выборе подходящего предохранительного устройства перепускного типа нужно учитывать следующие параметры:

Значение имеет и ориентировка на продукцию известного производителя.

Особенности монтажа

Конкретное место установки перепускного устройства зависит от схемы и типа трубопровода. Клапан может встраиваться в дополнительный отводной контур. Для отопительных систем замкнутого цикла сброс излишнего давления проводится в трубопровод обратного направления. Допускается также его применение в качестве предохранительного вентиля, с настройкой на аварийное давление и со выводом жидкости в канализацию.

В схеме одноконтурной отопительной магистрали перепускной клапан устанавливается в байпасный отвод после нагнетательного насоса.

Перепускной клапан локальной системы отопления. Схема установки.

Для большей сохранности и безопасности всего отопительного контура желательно помимо перепускного устройства установить и дополнительные:

В многоконтурных системах перепускные клапана устанавливаются в каждом контуре.

Советы по настройке и обслуживанию

Ставить вентиль с регулировкой диапазона избыточного давления стоит тем, кто уже имеет опыт в расчете требуемого значения. Открытие сливного отверстия начинается при давлении, выбранном настройкой. Но полностью оно открывается обычно при давлении, превышающем начальное значение на 20%. Но расчет не может базироваться только на этом показателе, потому что такое понижение рабочего напора в системе носит нелинейный характер. Сброс части носителя уже приводит к уменьшению нагрузки на затвор клапана. Поэтому для точного расчета пропускной способности устройства ориентируются на диаграммы, приводимые в техпаспорте.

Следует учитывать, что погрешность настройки большинства регуляторов составляет 10%. Для первоначальной регулировки и последующего контроля рекомендуется устанавливать манометры до и после точки перепуска.

Сама настройка проводится либо сдвигом бегунка вдоль шкалы, либо вращением регулировочного винта. После установки и проверки требуемого значения, винт закрепляется зажимной гайкой.

Текущий уход за перепускным клапаном заключается в ежемесячном контроле начального давления срабатывания и скорости его открывания. Следить нужно и за состоянием фильтров.

При неправильной работе клапана следует его демонтировать, разобрать и промыть все детали. Возможно, неисправность вызвана простым засорением механизма.

Источник

Принцип работы перепускного клапана

Назначение перепускного клапана системы отопления

Перепускной клапан терморегулятора системы отопления является несложным механизмом, предназначенным для сброса рабочей среды (теплопроводящей жидкости), функционирующей в системах отопления в обратку при существенном повышении давления в подающем жидкость контуре.

Причины и следствия

Зачастую рост уровня давления в таких системах связан с нормативным функционированием термоклапанов, которые установлены на радиаторах либо термоголовке. При достижении установленной в ручном режиме максимальной температуры, подача горячего теплоносителя в тот или другой радиатор снижается, что и обеспечивает повышение давления, а в некоторых случаях даже свист запорных вентилей радиаторов.

Безусловно, что это отражается, кроме уровня комфорта в комнате, еще и на работоспособности, а также долговечности системы отопления, ее отдельных узлов. Чтобы избежать таких ситуаций, профессионалы рекомендуют оснащать системы отопления термостатическими клапанами для её нормального функционирования и стабилизации давления внутри неё.

Перепускной клапан. Назначение, виды, характеристики

Термин «перепускной клапан» относится к регулирующему устройству для поддержания на требуемом уровне давления жидкой или газообразной среды путем перепуска ее через обводную линию трубопровода. Это трубопроводная арматура автоматически поддерживает заданную разницу давлений между входным и выходным патрубком. При превышении значения заданного давления на входе затвор клапан открывается, а при его снижении ниже установленного уровня клапан закрывается. Полное открытие обычно происходит, когда это число превышается более чем на 20 %.

Перепускные клапана прямого и непрямого действия

Открытие перепускного (регулирующего) элемента клапана может осуществляться двумя видами действий – прямым и непрямым.

Перепускной клапан, в котором воздействие измерительного элемента на управляющий клапан осуществляется лишь за счет энергии среды, называется устройством прямого действия.

Их делят на пружинные и мембранные по типу действия на затвор.

В таких клапанах открытие затвора происходит под давлением среды и регулируется сжатием пружины.

Перепускные клапана прямого действия характеризуются простотой устройства, низкой стоимостью и незначительной чувствительностью к загрязнениям.

Недостаток – поддержание давления с невысокой точностью.

Перепускной клапан, в котором воздействие на контроллер осуществляется извне с помощью дополнительной энергии, называется клапаном непрямого действия. Это более дорогие и точные устройства.

Разновидности перепускных клапанов

Таким образом, пренебрегать установкой перепускного клапана в системе отопления не стоит.

Клапан прямого и непрямого действия

Регулирующая давление арматура разделяется на устройства прямого и непрямого действия.

Как используется клапан автоматической подпитки системы отопления

Так как в отопительных системах основным теплоносителем является вода, то в процессе эксплуатации жидкость постепенно теряет свои объемы, то есть ее количество уменьшается.

Когда объемы теплоносителя достигают критического значения, нарушается баланс отопительной системы.

Чтобы подобных отклонений в работе отопительных контуров не возникало, применяется специальный клапан, который нормализует рабочее давление и обеспечивает стабильность.

Работа отопительной системы становится более контролируемой и сбалансированной, если установлен клапан автоматической подпитки системы отопления. Ведь постоянно пользоваться вентилем для нормализации давления в отопительной системе слишком трудоемко, и пользователь просто забывает про подобные виды регулировки, поэтому предпочтительней будет установка клапана автоматической подпитки.

Кроме того, при использовании вентиля существует реальный риск повышения дифференцируемого давления, что приведет к аварийной ситуации и повредит отопительное оборудование. И еще одним негативным явлением при применении ручного увеличения подачи теплоносителя, являются воздушные пузырьки, которые просачиваются в отопительную систему.

Благодаря клапану автоматической подпитки отопительной системы:

Схема отопительной системы должна включать не только отопительное оборудование, но и дополнительные элементы, способные обеспечить бесперебойную и стабильную работу.

Как работает счетчик отопления

Байпас в системе отопления

Клапаны в компрессоре

Перепускной клапан компрессора является ответственным элементом конструкции, благодаря которому оборудование нормально и без перегрузок работает. Экономичность агрегата зависит от его герметичности, поэтому он должен вовремя и плотно закрываться, обладать высокой износоустойчивостью, выдерживать высокую температуру и динамические нагрузки. Различают такие виды клапанов для компрессора:

Для чего служит перепускной клапан в трубопроводе

Во время работы отопительной или водонагревательной систем объем рабочей среды может меняться. Повышение или снижение давления теплоносителя негативно сказывается на работоспособности теплового контура: может привести к неравномерному прогреву, завоздушиванию узлов системы, поломкам. Сказывается изменение напора рабочей среды и на комфорте: неконтролируемо меняется температура в помещениях, а трубы начинают гудеть и вибрировать

Чтобы этого не происходило, важно поддерживать баланс давления в трубопроводе.

Постоянно следить за давлением, стравливать или добавлять теплоноситель вручную несложно, но эту рутинную работу лучше доверить автоматике.

Классификация

Образец рычажного типа

Можно привести классификацию и по степени и способу подъема:

Что касается способа регулировки, то обратный клапан для отопления может быть:

Обратные и перепускные устройства

Обратный клапан в системе отопления позволяет теплоносителю передвигаться только в одном направлении. Подпружиненный шток пропускает воду только в одном направлении.

Устройство обратного клапана

Иногда вместо предохранителя открытого типа используется перепускной клапан для отопления.

Основная его функция та же – выравнивание давления в системе, но если открытый вариант просто сбрасывает излишки теплоносителя, то перепускной аналог воду перенаправляет в пределах отопительного контура.

Если перед радиаторами установлены термостаты, то в теплое время может сложиться ситуация, когда все они достаточно сильно перекрывают поступление воды в батареи. В результате в подающей трубе растет давление.

Если на выходе из котла установлен перепускной клапан, то он просто часть теплоносителя передаст из подающей в отводящую трубу. Так что, если используется клапан отопителя, то дополнительная защита системы обогрева необходима.

Схема размещения

Трехходовые клапаны

Главным отличием устройства этого типа является конструкция – 1 вход и 2 выхода.

Благодаря этому трехходовое устройство можно использовать для смешивания горячего теплоносителя с остывшим.

Схема работы 3-ходового клапана

Трехходовой клапан позволяет организовать подмес теплоносителя из обратки в подающую трубу и исключить риск подачи слишком горячей воды.

Внутри корпуса находится либо заслонка, либо шар, поворотом которого регулируется ток теплоносителя. Для управления заслонкой может использоваться сервопривод, соединенный с комнатным термостатом.

Виды клапанов

Для разных видов нагревательных приборов требуются клапаны различной конструкции:

Классификация

Эти изделия применяются не только в системе отопления и водоснабжения, но и при установке канализационного и вентиляционного оборудования. Арматура выполняет одну и ту же функцию, отличаясь при этом габаритами, формой, материалом корпуса, способом запуска, а также видом затвора.

По материалу изготовления

Самыми лучшими считаются клапаны из нержавейки. Они более дорогие, чем чугунные, применяемые для труб крупного диаметра, или латунные, считающиеся отличным вариантом для бытовых целей.

По методу подключения

По конструкции

Шаровые (шариковые) клапаны отличаются наличием запорной детали, представляющей собой шарик из металла, который прижимается к седлу с помощью пружины, когда происходит снижение давления в системе или прекращение движения воды. Такие элементы считаются дорогостоящими, их принято использовать на трубах компактного размера (до 40 мм) при монтаже больших магистралей в системе централизованного отопления.

Лепестковые клапаны обратного типа могут иметь 1 или 2 створки. Регулирование направления потока теплоносителя происходит за счет стальной пластины, а также специальной шарнирной системы, обеспечивающей движение створок под давлением. Лепестковый клапан с 2 створками гарантирует минимальные гидродинамические затраты, а элемент с 1 створкой (поворотный) используется для труб размером от 50 мм и изготавливается, как правило, из чугуна.

Дисковый пружинный клапан обратного типа используется для отопления квартир и домов, а также ставится на радиаторы. Он привлекает автоматической работой, отличается доступной ценой, широким выбором диаметров, причем крепится муфтовым способом – самым доступным для бытовых целей. При покупке рекомендуется выбирать деталь с сердечником из стали или латуни.

Источник

Что такое перепускной (переливной) клапан, как правильно выбрать и смонтировать его своими руками?

Здравствуйте, уважаемый читатель! Темой сегодняшней статьи мы выбрали перепускной клапан – устройство, без которого трудно представить себе современные трубопроводы, работающие под давлением. Вы узнаете, что он собой представляет, для чего нужен, какие бывают виды и какие выбрать.

Что собой представляет и для чего он нужен

Перепускной, он же переливной, клапан — это устройство, которое регулирует давление в системе путём перепуска или слива излишнего объема рабочей среды (газообразной или жидкостной) в другой контур. Особенность узла состоит в том, что он способен это делать непрерывно, чем отличается от предохранительного аналога, который снижает напор в трубопроводе путём разового или периодического отведения из него среды.

Схожий с ним редуктор давления в отличие от переливного узла, поддерживает стабильный напор жидкости в следующем от него потоке, в то время как переливной — до себя.

Области применения

Применяется клапан в трубопроводах, где может возникнуть повышенный напор рабочей среды.

В автомобилях он сбрасывает излишки выхлопных газов, раскручивающих лопасти турбины, снижая тем самым напор во впускном коллекторе. Это в конечном счете предохраняет двигатель от излишнего нагрева и выхода из строя. В трубопроводах подачи топлива и охлаждения он сливает излишки, образующиеся под давлением, соответственно в топливный бак и расширительный резервуар.

Широкое применение данная арматура находит в устройствах отопления и горячего водоснабжения, где она обеспечивает рациональное функционирование всех отопительных приборов и участков трубопровода. В сочетании с балансировочными и другими клапанами арматура выполняет роль регулятора давления.

Механизм

Конструкция включает в себя металлический корпус (чугунный, бронзовый, латунный), внутри которого располагаются заслонка и приводящая её в действие пружина. В виде заслонки может быть золотник, тарелка и т.п. Другой вариант – запорная мембрана со штоком. В корпус встроена рукоятка, которая служит для настройки прибора.

Приборы, применяемые в крупных сетях, трубопроводах большого диаметра, могут содержать в своем корпусе рычажно-грузовой механизм.

Схема устройства перепускного клапана:

Принцип работы

Теплоноситель, вода, газовая среда, продвигаясь по трубопроводу, оказывают нажим на заслонку, которую удерживает пружина. Как только сила напора достигает заданного уровня, затвор открывается и избыточный объем рабочей среды отводится по специальному ответвлению в другой контур системы.

После снижения уровня до нормального, спираль ставит затвор в исходное положение и содержимое трубопровода продолжает циркулировать.

При мембранном механизме проход для теплоносителя под воздействием напора открывает мембрана. Когда давление приходит в норму, мембрана возвращается на прежнее место.

В автомобиле перепускной узел турбины имеет заслонку, полное открытие или закрытие которой, зависит от рычага активатора. Длина его тяги может меняться со временем под воздействием различных факторов. Поэтому за этим следят и производят регулировку тяги.

Виды и конструкции

По принципам действия различают перепускные клапана с пружинным и мембранным конструкциями. Пружинные механизмы превалируют в системах, где сечение трубопровода составляет не более 200 мм, в других сетях водоснабжения и отопления используется рычажно-грузовой принцип.

Мембранные агрегаты используют все больше при работе с жидкотекучими средами, в которых имеется наличие твердых частиц.

В зависимости от среды трубопровода, перепускные устройства предназначаются для:

По назначению системы они применяются для трубопроводов:

В системах отопления и водоснабжения различают перепускные клапаны по своему предназначению:

На данном фото представлен переливной клапан со шкалой настройки. Изготовлен из бронзы и латуни, предназначен для установки в системах центрального отопления.

Наряду с перепускными регуляторами в конструкцию отопления устанавливают:

Для промышленных и коммунальных сетей применяют конструкции с условным диаметром DN до 500 мм и фланцевым соединением.

В автомобиле пропускные устройства бывают для:

Перепускной узел турбины сбрасывает выхлоп газов, уменьшая силу напора в коллекторе. Тем самым он защищает двигатель от перегрева.

В топливном трубопроводе переливной узел регулирует в ней скорость подачи бензина тем, что сливает излишек, закачиваемый к двигателю бензонасосом, назад в топливный бак.

Советы по выбору и примерные цены

Выбирая перепускное устройство, потребитель должен осознавать, что оно призвано обеспечить нормальную работу системы, постоянно поддерживать внутри неё стабильное давление.

Подобное приспособление должно отвечать следующим требованиям:

Пропускной прибор подбирается, прежде всего, исходя из типа рабочей среды трубопровода: газ, пар, вода.

Далее руководствуются определенными критериями.

Критерии

Основными их них являются:

Определенное значение рабочего давления, на которое необходимо настроить клапан, прописывается в техпаспорте.

Важно предусмотреть правильный монтаж, для чего необходимо грамотно все рассчитать с учетом параметров и конфигурации системы. К примеру, в сложной структуре отопления переливной регулятор лучше устанавливать за всеми насосами, применять дополнительно обратные затворы для их защиты.

Следует обращать внимание на надежность поставщиков, чтобы не нарваться на поддельные изделия.

Примерная цена на перепускные клапаны бытового применения варьируется от 1700 до 5 200 рублей. Промышленные образцы, оснащенные измерительными приборами, фланцами, с широким диапазоном настроек стоят гораздо дороже.

Так, указанный на фото, переливной угловой клапан с DN ¾», рассчитанный на 0,06-0,36 bar, с настроечной головкой, обойдется в 1680 рублей. Его устанавливают для обеспечения нормальной работы насоса. Сливает излишки теплоносителя при превышении давления в радиаторах в обратку.

Если придется приобретать перепускное устройство для автомобиля, необходимо учитывать все особенности предыдущего, не гнаться за дешевыми подделками.

Заключение

Мы представили вам краткий обзор применения перепускных клапанов. Надеемся, что информация пригодится вам в дальнейшей деятельности. Желаем успехов в работах по благоустройству жилища, подписывайтесь на наши статьи, делитесь опытом в социальных сетях.

Источник